O que é PEM?

PEM significa Membrana de Troca de Prótons, tecnologia usada para separar íons e gerar energia com alta eficiência. 

Entendendo o Processo

A versatilidade da célula PEM

             A célula PEM (Membrana de Troca de Prótons) é uma tecnologia versátil que pode operar de duas formas principais: na eletrólise e na conversão de energia.

1°Etapa

          Na eletrólise, a célula PEM utiliza energia elétrica para separar a molécula de água (H₂O) em hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). Esse processo permite a produção de hidrogênio limpo, que pode ser armazenado para uso posterior.

     Primeiro, observamos a separação das moléculas de hidrogênio. Em seguida, ocorre a conversão eletroquímica, produzindo eletricidade. Por fim, a simulação permite visualizar todo o processo em funcionamento.

2°Etapa

       Conversão de energia, também conhecida como operação em célula a combustível, ocorre o processo inverso: o hidrogênio reage com o oxigênio dentro da célula, gerando eletricidade, calor e água. Dessa forma, a energia química do hidrogênio é convertida em energia elétrica de maneira eficiente e com baixa emissão de poluentes. 

Chegada dos prótons (H⁺)  

1. No cátodo, os prótons vêm do ânodo, onde o hidrogênio foi separado em elétrons e prótons. Eles atravessam o eletrólito (a membrana) e chegam prontos para reagir.

Chegada dos elétrons (e⁻)  

2. Os elétrons não conseguem atravessar a membrana, então percorrem um circuito externo — é esse movimento que gera a corrente elétrica usada para acender a lâmpada ou alimentar um motor. Depois, eles também chegam ao cátodo.

Entrada do oxigênio (O₂)  

3. O oxigênio vem do ar e se difunde até a superfície do cátodo, onde vai reagir com os prótons e elétrons.

Recombinação e formação da água (H₂O)  

4. No cátodo, ocorre a reação:

2H+  +   1/2 O2 → H2O

Ou seja, prótons de hidrogênio e o gás oxigênio se combinam para formar moléculas de água.

      A seguir, será apresentado um modelo visual do funcionamento de uma célula a combustível. Essa simulação tem como objetivo facilitar a compreensão de como a energia química armazenada no hidrogênio pode ser transformada em energia elétrica de maneira eficiente e sustentável.